Struktur lan desain kendaraan listrik murni beda karo kendaraan sing nganggo mesin pembakaran internal tradisional. Iki uga minangka rekayasa sistem sing kompleks. Kendaraan iki kudu nggabungake teknologi baterei daya, teknologi penggerak motor, teknologi otomotif, lan teori kontrol modern kanggo entuk proses kontrol sing optimal. Ing rencana pangembangan ilmu pengetahuan lan teknologi kendaraan listrik, negara iki terus netepi tata letak R&D "telu vertikal lan telung horisontal", lan luwih nyoroti riset babagan teknologi kunci umum "telu horisontal" miturut strategi transformasi teknologi "penggerak listrik murni", yaiku riset babagan motor penggerak lan sistem kontrol, baterei daya lan sistem manajemen, lan sistem kontrol powertrain. Saben produsen utama ngrumusake strategi pangembangan bisnis dhewe miturut strategi pangembangan nasional.
Penulis milah-milah teknologi kunci ing proses pangembangan powertrain energi anyar, menehi basis teoretis lan referensi kanggo desain, uji coba, lan produksi powertrain kasebut. Rencana kasebut dipérang dadi telung bab kanggo nganalisis teknologi kunci penggerak listrik ing powertrain kendaraan listrik murni. Dina iki, kita bakal ngenalake prinsip lan klasifikasi teknologi penggerak listrik.
Gambar 1 Pranala Kunci ing Pangembangan Powertrain
Saiki, teknologi inti utama saka powertrain kendaraan listrik murni kalebu patang kategori ing ngisor iki:
Gambar 2 Teknologi Inti Utama Powertrain
Definisi Sistem Motor Penggerak
Miturut status daya kendaraan lan kabutuhan daya kendaraan, iki ngowahi output energi listrik saka piranti pembangkit listrik panyimpenan energi terpasang dadi energi mekanik, lan energi kasebut ditularake menyang roda penggerak liwat piranti transmisi, lan bagean saka energi mekanik kendaraan diowahi dadi energi listrik lan diumpan maneh menyang piranti panyimpenan energi nalika kendaraan ngerem. Sistem penggerak listrik kalebu motor, mekanisme transmisi, pengontrol motor lan komponen liyane. Desain parameter teknis sistem penggerak energi listrik utamane kalebu daya, torsi, kecepatan, voltase, rasio transmisi reduksi, kapasitansi catu daya, daya output, voltase, arus, lan liya-liyane.
1) Pengontrol motor
Uga diarani inverter, iki ngowahi input arus searah saka paket daya dadi arus bolak-balik. Komponen inti:
◎ IGBT: saklar elektronik daya, prinsip: liwat controller, kontrol lengen jembatan IGBT kanggo nutup frekuensi tartamtu lan saklar urutan kanggo ngasilake arus bolak-balik telung fase. Kanthi ngontrol saklar elektronik daya supaya nutup, voltase bolak-balik bisa diowahi. Banjur voltase AC digawe kanthi ngontrol siklus tugas.
◎ Kapasitansi film: fungsi penyaringan; sensor arus: ndeteksi arus saka gulungan telung fase.
2) Sirkuit kontrol lan penggerak: papan kontrol komputer, penggerak IGBT
Perané pangontrol motor yaiku kanggo ngowahi DC dadi AC, nampa saben sinyal, lan ngetokake daya lan torsi sing cocog. Komponen inti: saklar elektronik daya, kapasitor film, sensor arus, sirkuit penggerak kontrol kanggo mbukak saklar sing beda-beda, mbentuk arus ing arah sing beda-beda, lan ngasilake voltase bolak-balik. Mulane, kita bisa mbagi arus bolak-balik sinusoidal dadi persegi panjang. Area persegi panjang diowahi dadi voltase kanthi dhuwur sing padha. Sumbu x nyadari kontrol dawa kanthi ngontrol siklus tugas, lan pungkasane nyadari konversi area sing padha. Kanthi cara iki, daya DC bisa dikontrol kanggo nutup lengen jembatan IGBT ing frekuensi tartamtu lan saklar urutan liwat pangontrol kanggo ngasilake daya AC telung fase.
Saiki, komponen kunci sirkuit penggerak gumantung marang impor: kapasitor, tabung saklar IGBT/MOSFET, DSP, chip elektronik lan sirkuit terpadu, sing bisa diprodhuksi kanthi mandiri nanging nduweni kapasitas sing ringkih: sirkuit khusus, sensor, konektor, sing bisa diprodhuksi kanthi mandiri: catu daya, dioda, induktor, papan sirkuit multilayer, kabel terisolasi, radiator.
3) Motor: ngowahi arus bolak-balik telung fase dadi mesin
◎ Struktur: tutup ngarep lan mburi, cangkang, poros lan bantalan
◎ Sirkuit magnetik: inti stator, inti rotor
◎ Sirkuit: gulungan stator, konduktor rotor
4) Piranti Pangirim
Girboks utawa reducer ngowahi output kecepatan torsi dening motor dadi kecepatan lan torsi sing dibutuhake dening kabeh kendaraan.
Jinis motor penggerak
Motor penggerak dipérang dadi patang kategori ing ngisor iki. Saiki, motor induksi AC lan motor sinkron magnet permanen minangka jinis kendaraan listrik energi anyar sing paling umum. Dadi, kita fokus ing teknologi motor induksi AC lan motor sinkron magnet permanen.
| Motor DC | Motor Induksi AC | Motor Sinkron Magnet Permanen | Motor Reluktansi Beralih | |
| Kauntungan | Biaya sing luwih murah, syarat Sistem Kontrol sing murah | Regane murah, jangkoan daya sing amba, teknologi kontrol sing dikembangake, keandalan sing dhuwur | Kapadhetan Daya Dhuwur, Efisiensi dhuwur, ukuran cilik | Struktur Sederhana, Syarat Sistem Kontrol sing Rendah |
| Kekurangane | Syarat perawatan dhuwur, Kacepetan endhek, Torsi endhek, umure cendhak | Area efisien cilik, Kapadhetan Daya Rendah | Biaya dhuwur Adaptasi lingkungan sing kurang apik | Fluktuasi torsi gedhe, gangguan kerja dhuwur |
| Aplikasi | Kendaraan listrik kecepatan rendah cilik utawa mini | Kendaraan Bisnis Listrik lan Mobil Penumpang | Kendaraan Bisnis Listrik lan Mobil Penumpang | Kendaraan tenaga campuran |
1) Motor Asinkron Induksi AC
Prinsip kerja motor asinkron induktif AC yaiku gulungan bakal ngliwati slot stator lan rotor: gulungan kasebut ditumpuk dening lembaran baja tipis kanthi konduktivitas magnetik sing dhuwur. Listrik telung fase bakal ngliwati gulungan kasebut. Miturut hukum induksi elektromagnetik Faraday, medan magnet sing muter bakal diasilake, sing dadi alesan kenapa rotor muter. Telung gulungan stator disambungake kanthi interval 120 derajat, lan konduktor sing nggawa arus ngasilake medan magnet ing sakubenge. Nalika catu daya telung fase ditrapake ing susunan khusus iki, medan magnet bakal owah ing arah sing beda-beda kanthi owah-owahan arus bolak-balik ing wektu tartamtu, ngasilake medan magnet kanthi intensitas puteran sing seragam. Kacepetan puteran medan magnet diarani kecepatan sinkron. Umpamane konduktor tertutup diselehake ing njero, miturut hukum Faraday, amarga medan magnet iku variabel, loop kasebut bakal ngrasakake gaya elektromotif, sing bakal ngasilake arus ing loop kasebut. Kahanan iki kaya loop sing nggawa arus ing medan magnet, ngasilake gaya elektromagnetik ing loop, lan Huan Jiang wiwit muter. Nggunakake piranti sing mèmper karo kurungan bajing, arus bolak-balik telung fase bakal ngasilaké medan magnet sing muter liwat stator, lan arus kasebut bakal diinduksi ing batang kurungan bajing sing dihubung cendhak déning cincin ujung, saéngga rotor wiwit muter, mula motor kasebut diarani motor induksi. Kanthi bantuan induksi elektromagnetik tinimbang langsung disambungake menyang rotor kanggo nginduksi listrik, serpihan inti wesi insulasi diisi ing rotor, saéngga wesi ukuran cilik njamin kerugian arus eddy minimal.
2) Motor sinkron AC
Rotor motor sinkron iku béda karo motor asinkron. Magnet permanen dipasang ing rotor, sing bisa dipérang dadi jinis sing dipasang ing permukaan lan jinis sing dipasang. Rotor digawe saka lembaran baja silikon, lan magnet permanen dipasang. Stator uga disambungake karo arus bolak-balik kanthi beda fase 120, sing ngontrol ukuran lan fase arus bolak-balik gelombang sinus, saengga medan magnet sing diasilake dening stator ngelawan karo sing diasilake dening rotor, lan medan magnet muter. Kanthi cara iki, stator ditarik dening magnet lan muter karo rotor. Siklus demi siklus diasilake dening stator lan panyerepan rotor.
Dudutan: Penggerak motor kanggo kendaraan listrik wis dadi arus utama, nanging ora tunggal nanging maneka warna. Saben sistem penggerak motor duwe indeks komprehensif dhewe-dhewe. Saben sistem diterapake ing penggerak kendaraan listrik sing wis ana. Umume yaiku motor asinkron lan motor sinkron magnet permanen, dene sawetara nyoba ngganti motor reluctance. Perlu dicathet yen penggerak motor nggabungake teknologi elektronika daya, teknologi mikroelektronika, teknologi digital, teknologi kontrol otomatis, ilmu material, lan disiplin liyane kanggo nggambarake prospek aplikasi lan pangembangan sing komprehensif saka pirang-pirang disiplin. Iki minangka pesaing sing kuwat ing motor kendaraan listrik. Kanggo ngenggoni papan ing kendaraan listrik ing mangsa ngarep, kabeh jinis motor ora mung kudu ngoptimalake struktur motor, nanging uga terus-terusan njelajah aspek cerdas lan digital saka sistem kontrol.
Wektu kiriman: 30 Januari 2023
